(57)【要約】【課題】シール部からのガス漏洩を早期に発見し、漏洩ガスを処理し、シール部からのガス漏洩を防止する。【解決手段】シール部４，６の大気側近傍に分解ガス成分の少なくとも１種類を検知するガスセンサ１９，２０を設けるとともに、ガスセンサ１９，２０の検知信号を受けて警報を発信する警報装置２２を設ける。又、シール部４，６から漏洩したガスを捕集ダクト１７，１８により捕集し、この捕集ガスを吸引手段２１により吸引して分解ガス燃焼炉１６に導入して燃焼浄化する。さらに、ガスセンサ１９，２０の検知信号に基づき、分解ガス燃焼炉１６からの燃焼排ガスを排出する排気ブロア２４の排気ダンパ２６の開度を大きくし、あるいは回転炉１内の分解ガスを分解ガス燃焼炉１６に吸引するエゼクタ１５の吸引力を大きくし、回転炉１内の圧力を減圧する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転炉の両端部にシール部を介して静止ボックスを設け、回転炉の内部に原料を収納して間接加熱により原料を熱分解する熱分解手段を備えた熱分解施設の運転方法において、シール部の大気側近傍に熱分解により発生する分解ガス成分の少なくとも１種類を検知するガスセンサを設けるとともに、シール部を包囲してシール部から漏洩したガスを捕集するガス捕集手段を設け、かつガス捕集手段内のガスを吸引して回転炉からのガスを燃焼するガス燃焼手段に導入する吸引手段を設け、ガスセンサの検知信号に基づき警報装置から警報信号を発信するとともに、吸引手段によりガス捕集手段内のガスを吸引してガス燃焼手段に導入して燃焼浄化することを特徴とする熱分解施設の運転方法。
【請求項２】
吸引手段は、常時運転することを特徴とする請求項１記載の熱分解施設の運転方法。
【請求項３】
吸引手段は、ガスセンサの検知信号に基づき吸引力を制御することを特徴とする請求項２記載の熱分解施設の運転方法。
【請求項４】
吸引手段は、ガスセンサの検知信号に基づき運転を開始することを特徴とする請求項１記載の熱分解施設の運転方法。
【請求項５】
ガスセンサの検知信号に基づきガス燃焼手段からの燃焼排ガスを排出する排気ブロアの排気ダンパの開度を大きくして排気量を大きくし、回転炉内圧力を減圧することを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の熱分解施設の運転方法。
【請求項６】
ガスセンサの検知信号に基づき回転炉内のガスをガス燃焼手段に吸引するエゼクタの吸引力を増大して、回転炉内の圧力を減圧することを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の熱分解施設の運転方法。
【請求項７】
回転炉の両端部にシール部を介して静止ボックスを設け、回転炉の内部に原料を収納して間接加熱により原料を熱分解する熱分解手段と、熱分解により発生した分解ガスを燃焼するガス燃焼手段と、ガス燃焼手段からの燃焼排ガスを排気する排気ブロアと、排気ブロアの排気量を制御する排気ダンパと、シール部の大気側近傍に設けられ、分解ガス成分の少なくとも１種類を検知するガスセンサと、シール部から漏洩したガスを捕集するガス捕集手段とを備え、ガス捕集手段とガス燃焼手段とを吸引手段を介して配管接続し、ガスセンサの検知信号に基づき吸引手段の吸引力を制御をすることを特徴とする熱分解施設。
【請求項８】
ガスセンサの検知信号に基づき警報を発信する警報装置を備えたことを特徴とする請求項７記載の熱分解施設。
【請求項９】
ガスセンサの検知信号に基づき排気ダンパの開度を大きくすることを特徴とする請求項７又は８記載の熱分解施設。
【請求項１０】
分解ガスを回転炉からガス燃焼手段に吸引するとともに、この吸引力をガスセンサの検知信号に基づき制御されるエゼクタを備えたことを特徴とする請求項７〜９の何れかに記載の熱分解施設。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、各種の有機性物質を含む原料（各種の有機物を含む固形物、各種汚泥、土壌等）を熱分解反応により減容、減量化する設備に係り、特に回転炉を使用した熱分解手段のシール部から熱分解ガス(乾留ガス）の漏洩があった場合における熱分解施設の運転方法及び熱分解施設に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
各種原料（被処理物）である各種有機性物質、各種汚泥、土壌、土砂等を、間接加熱による還元性の雰囲気において熱分解反応を行い、乾燥、炭化、灰化、浄化等の加工を加えることが行われている。回転炉の内部に原料を収納して間接加熱により原料を熱分解する熱分解手段を使用する場合、回転炉の両端部には、シール手段を介して静止ボックス（原料の投入、加工品の排出）を備えている。シール手段は極めて重要であり、劣化すると、外部から空気が浸入し、内部の原料が発火する可能性がある。又、内部の分解ガス（乾留ガス）が漏洩し、臭気も漏洩する可能性がある。従って、シール手段のメンテナンス（定期的な増し締め、交換）等により、シール機能の維持が図られている。
【０００３】
このガスの漏洩を防止するものとして、特許文献１が知られている。当該技術は、シール部を包囲してシール部から漏洩した分解ガスを捕集するガス捕集手段を設け、捕集したガスを別室に導入する技術である。又、回転炉内の圧力は、負圧で運転していれば、内部の分解ガスがシール部から漏洩することはないが、発生ガス量が急激に多くなった場合には、回転炉内の圧力が正圧となり、漏洩することとなった。
【特許文献１】特開平１０−２０６０２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記したように、シール部から漏洩したガスを捕集して処理することは、悪臭等を拡散させない有効な手段であるが、これだけでは十分とは言えない。シール部からガスが漏洩することは、発生ガス量が多くなっていることであり、ガス捕集手段でガスを捕集して燃焼炉に導入して燃焼することのみでは、安定した分解ガス漏洩対策とはならない。即ち、シール部から分解ガスが漏洩していることを早期に検知して、操作員に早期に知らしめて施設の状況の把握と漏洩対策が行えるよう、早期発見による早期対策を実施することが必要である。
【０００５】
発明者は、分解ガスの漏洩の早期発見と早期対策を実施する手段を創出した。即ち、ガスセンサを設け、このガスセンサにより原料から発生した分解ガス成分の漏洩を検知し、警報を発信する。しかも、漏洩した分解ガスを吸引してガス燃焼炉に導入して燃焼する。さらには、分解ガスが漏洩するということは、回転炉内の発生ガス量が急激に増加しているということであり、増加量に見合ったガス量を排気して、回転炉内が負圧となるように減圧制御することが必要である。そのためには、排気ブロアの後段に備えている排気ダンパを制御（開度を大きくする。）して、ガス燃焼炉及び回転炉内圧力を低下させるために、排気量を多くした制御をすることが必要であるに着目した。さらには、回転炉から分解ガスを吸引するエゼクタの搬送力を大きくすることに着目した。このようなことに着目することにより、分解ガス漏洩の早期発見と早期対策が実現できる。
【０００６】
この発明は上記のような課題を解決するために成されたものであり、シール部からの分解ガスの漏洩を早期に発見するとともに、漏洩の拡散を防止することができ、かつシール部からのガスの漏洩を防止することができる熱分解施設の運転方法及び熱分解施設を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明の請求項１に係る熱分解施設の運転方法は、回転炉の両端部にシール部を介して静止ボックスを設け、回転炉の内部に原料を収納して間接加熱により原料を熱分解する熱分解手段を備えた熱分解施設の運転方法において、シール部の大気側近傍に熱分解により発生する分解ガス成分の少なくとも１種類を検知するガスセンサを設けるとともに、シール部を包囲してシール部から漏洩したガスを捕集するガス捕集手段を設け、かつガス捕集手段内のガスを吸引して回転炉からのガスを燃焼するガス燃焼手段に導入する吸引手段を設け、ガスセンサの検知信号に基づき警報装置から警報信号を発信するとともに、吸引手段によりガス捕集手段内のガスを吸引してガス燃焼手段に導入して燃焼浄化するものである。
【０００８】
請求項２に係る熱分解施設の運転方法は、吸引手段が、常時運転するものである。
【０００９】
請求項３に係る熱分解施設の運転方法は、吸引手段が、ガスセンサの検知信号に基づき吸引力を制御するものである。
【００１０】
請求項４に係る熱分解施設の運転方法は、吸引手段が、ガスセンサの検知信号に基づき運転を開始するものである。
【００１１】
請求項５に係る熱分解施設の運転方法は、ガスセンサの検知信号に基づきガス燃焼手段からの燃焼排ガスを排出する排気ブロアの排気ダンパの開度を大きくして排気量を大きくし、回転炉内圧力を減圧するものである。
【００１２】
請求項６に係る熱分解施設の運転方法は、ガスセンサの検知信号に基づき回転炉内のガスをガス燃焼手段に吸引するエゼクタの吸引力を増大して、回転炉内の圧力を減圧するものである。
【００１３】
請求項７に係る熱分解施設は、回転炉の両端部にシール部を介して静止ボックスを設け、回転炉の内部に原料を収納して間接加熱により原料を熱分解する熱分解手段と、熱分解により発生した分解ガスを燃焼するガス燃焼手段と、ガス燃焼手段からの燃焼排ガスを排気する排気ブロアと、排気ブロアの排気量を制御する排気ダンパと、シール部の大気側近傍に設けられ、分解ガス成分の少なくとも１種類を検知するガスセンサと、シール部から漏洩したガスを捕集するガス捕集手段とを備え、ガス捕集手段とガス燃焼手段とを吸引手段を介して配管接続し、ガスセンサの検知信号に基づき吸引手段の吸引力を制御をするものである。
【００１４】
請求項８に係る熱分解施設は、ガスセンサの検知信号に基づき警報を発信する警報装置を備えたものである。
【００１５】
請求項９に係る熱分解施設は、ガスセンサの検知信号に基づき排気ダンパの開度を大きくするものである。
【００１６】
請求項１０に係る熱分解施設は、分解ガスを回転炉からガス燃焼手段に吸引するとともに、この吸引力をガスセンサの検知信号に基づき制御されるエゼクタを備えたものである。
【発明の効果】
【００１７】
以上のようにこの発明によれば、シール部の大気側近傍に熱分解により発生する分解ガス成分の少なくとも１種類を検知するガスセンサを設けており、シール部からの分解ガスの漏洩を早期に発見することができる。又、ガスセンサからの検知信号を受けて、警報装置から警報を発信するようにしており、これによっても分解ガスの漏洩を早期に発見することができる。また、シール部から漏洩したガスをガス捕集手段により捕集し、吸引手段により吸引してガス燃焼手段に導入して燃焼浄化しており、漏洩の拡散を防止することができる。又、ガスセンサの検知信号に基づき、吸引手段の吸引力を制御しており、ガス漏洩が生じた際に吸引手段の吸引力を大きくして漏洩の拡散を防止することができる。
【００１８】
さらに、ガスセンサの検知信号に基づきガス燃焼手段からの燃焼排ガスを排出する排気ブロアの排気ダンパの開度を大きくして排気量を大きくし、回転炉内の圧力を減圧しており、シール部からのガスの漏洩を防止することができる。また、ガスセンサの検知信号に基づき、回転炉内のガスをガス燃焼手段に吸引するエゼクタの吸引力を増大しており、これによっても回転炉内の圧力を減圧することができ、シール部からのガスの漏洩を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
実施最良形態１
以下、この発明を実施するための最良の形態を図面とともに説明する。図１はこの発明の実施最良形態１による熱分解施設の構成図を示し、１は原料が供給される回転炉であり、被処理物を間接加熱により乾燥処理、熱分解処理することが可能であり、回転炉１の周囲には回転炉１を外部から加熱する外部加熱手段２が設けられ、外部加熱手段２内には熱風炉３から熱風ガスが導入され、この熱風ガスは回転炉１を外部加熱した後、排出、循環される。回転炉１と外部加熱手段２とにより回転加熱処理炉が形成され、乾燥炉（加熱熱風温度３００〜４５０℃）、炭化炉（加熱熱風温度４００〜６５０℃）等として利用される。
【００２０】
回転炉１の一端側にはシール部４を介して被処理物の投入ボックス（静止ボックス）５が設けられ、回転炉１の他端側には同じくシール部６を介して排出ボックス（静止ボックス）７が設けられる。回転炉１の両端側には環状の突出部１ａ，１ｂが設けられ、突出部１ａ，１ｂは回転支持ローラ８，９により回転自在に支持される。回転炉１における突出部１ｂの端部側にはスプロケット１０が設けられ、スプロケット１０に係合されたチェーン１１は駆動源であるモータ１２に取り付けられたスプロケット１３と係合する。
【００２１】
投入ボックス５から投入された被処理物はガイド１４を介して回転炉１内に導入される。回転炉１はモータ１２により回転駆動され、回転炉１内に導入された被処理物は攪拌されながら排出側へ移送される。回転炉１内は熱風ガスにより所定温度に加熱され、被処理物は間接加熱により乾燥（水分除去）されて乾燥物となり、乾燥物はさらに間接加熱により熱分解処理（炭化処理）されて炭化物となり、これらの乾燥物や炭化物は排出ボックス７を介して処理物として取り出される。又、回転炉１内で発生した熱分解ガス（乾留ガス）等はエゼクタ１５により排出ボックス７から吸引されて取り出され、分解ガス燃焼炉１６に送入され、燃焼浄化される。
【００２２】
シール部４，６を包囲して捕集ダクト１７，１８が設けられ、シール部４，６から漏洩した分解ガスを捕集する。また、シール部４，６の大気側近傍、ここでは捕集ダクト１７，１８にガスセンサ１９，２０が設けられる。ガスセンサ１９，２０は分解ガス成分の少なくとも１種類を検知する。分解ガス成分は原料によって種々異なり、例えば炭化水素（メタン、エチレン、アセチレン等）、水素、ＮＯｘ、ＳＯｘ、ＣＯ、ＣＯ２等であるが、事前に調査し、検知対象成分を例えばＣＯと定める。捕集ダクト１７，１８により捕集された分解ガスは吸引手段２１により吸引され、分解ガス燃焼炉１６に送入され、燃焼浄化される。又、ガスセンサ１９，２０がシール部４，６からの分解ガスの漏洩を検知すると、この検知信号は警報装置２２に送られ、ブザーが鳴らされたり、監視画面にガス漏れが表示されたりして警報信号が発信される。なお、ガスセンサ１９，２０としては、複数種類を設けてもよく、複数箇所に設けてもよい。
【００２３】
吸引手段２１は、常時運転としてもよいし、ガスセンサ１９，２０の検知信号を受けて、その吸引力を増大させるようにしてもよく、またガスセンサ１９，２０の検知信号を受けて、運転を開始するようにしてもよい。分解ガス燃焼炉１６からの燃焼排ガスは熱交換機２３によって冷却され、排気ブロア２４によってバグフィルタ２５を介して排出される。この際、ガスセンサ１９，２０のガス漏れ検知信号を受けて、排気ブロア２４の排気ダンパ２６の開度を大きくし、分解ガス燃焼炉１６からの排気量を大きくして、回転炉１内の圧力を低下させ、シール部４，６からの分解ガスの漏洩を防止する。回転炉１内の圧力は通常負圧（例えば、−８〜−３ｍｍＨ２Ｏ）であるが、分解ガスが急激に発生した場合や、パッキンが劣化した場合には、分解ガスがパッキン部分から大気中に漏洩し、臭気を飛散させる。このような場合、上記のように排気量を大きくして回転炉１内の圧力を低下させることにより、分解ガスの漏洩を防止する。
【００２４】
又、回転炉１内の分解ガスを分解ガス燃焼炉１６に吸引するエゼクタ１５の吸引力をガスセンサ１９，２０の検知信号に基づいて増大することによっても、回転炉１内の圧力を減圧することができ、これによってもシール部４，６からの分解ガスの漏洩を防止することができる。
【００２５】
図２は図１の要部縦断拡大図を示し、排出ボックス７の内壁部７ａには回転炉１の端部が挿通される筒部７ｂが形成され、回転炉１にも筒部７ｂの外周側に位置する筒部１ｃが形成され、筒部１ｃ，７ｂ間にはグランドパッキン２７が配設され、またセラミックスからなる補助シール部材２８を介してパッキン押さえ２９が筒部１ｃに取り付けられ、排出ボックス７の内壁部７ａとパッキン押さえ２９との間にもセラミックスからなる補助シール部材３０が設けられ、これらによってシール部６が形成される。シール部４も同様の構成となっている。このシール部４，６を覆って捕集ダクト１７，１８が設けられ、グランドパッキン２７から漏れ出た分解ガスは捕集ダクト１７，１８により捕集される。捕集された分解ガスは吸引手段２１によって吸引されて分解ガス燃焼炉１６に送入され、燃焼浄化される。又、捕集ダクト１７，１８にはガスセンサ１９，２０が設けられ、捕集された分解ガスを検知する。
【００２６】
図３は捕集ダクト１７，１８の外形図を示し、捕集ダクト１７，１８は回転炉１の全周を囲むが、分割部１７ａ，１８ａで分割可能な分割構造としてもよい。捕集ダクト１７，１８には分解ガス燃焼炉１６へガスを送るための配管３１が接続される。又ガスセンサ１９，２０は複数箇所に設けてもよい。
【００２７】
図４（ａ）は排気ダンパ２６の開度制御による分解ガス燃焼炉１６からの燃焼配ガスの流量の調整を示し、排気ブロア２４は一定回転数で運転し、ガスセンサ１９，２０によりガス漏れが検出された場合には排気ダンパ２６の開度を大きくし、排出風量を大きくする。これにより、分解ガス燃焼炉１６内の圧力を低下させ、回転炉１内の圧力も低下させて、シール部４，６からの分解ガスのの漏洩を防止する。又、図４（ｂ）の場合には、ガスセンサ１９，２０によりシール部４，６からのガス漏れが検出された場合、モータ１５ａを有するエゼクタ１５の導入ダンパ３２の開度を大きくし、回転炉１から配管３３を介した分解ガス燃焼炉１６への吸入風量を大きくし、これにより回転炉１内の圧力を低下させ、シ−ル部４，６からの分解ガスの漏洩を防止する。
【００２８】
上記したように、排気ダンパ２６の開度制御及び導入ダンパ３２の開度制御をガスセンサ１９，２０の検知信号を受けて自動的に行ったが、これらの開度制御を手動操作により行ってもよい。手動操作の場合には、手動により開度設定値の変更を行う。
【００２９】
上記した実施最良形態１においては、シール部４，６の大気側近傍に分解ガス成分の少なくとも１種類を検知するガスセンサ１９，２０を設けており、シール部４，６からの分解ガスの漏洩を早期に発見することができる。又、ガスセンサ１９，２０からの検知信号を受けて、警報装置２２から警報信号を発信するようにしており、これによってもガス漏れを早期に発見することができる。又、シール部４，６から漏洩したガスをガス捕集手段により捕集し、この捕集ガスを吸引手段２１により吸引して分解ガス燃焼炉１６へ導入して燃焼浄化しており、漏洩の拡散を防止することができる。また、吸引手段２１の吸引力をガスセンサ１９，２０の検知信号に基づき制御しており、ガス漏洩が生じた際には吸引手段２１の吸引力を大きくしており、漏洩の拡散を防止することができる。
【００３０】
又、ガスセンサ１９，２０の検知信号に基づき、分解ガス燃焼炉１６からの燃焼排ガスを排出する排気ブロア２４の排気ダンパ２６の開度を大きくし、排気量を大きくして回転炉１内の圧力を減圧しており、シール部４，６からのガス漏洩を防止することができる。又、ガスセンサ１９，２０の検知信号に基づき、回転炉１内の分解ガスを吸引して分解ガス燃焼炉１６内に送入するエゼクタ１５の吸引力を大きくしており、回転炉１内の圧力を減圧することができ、シール部４，６からの分解ガスの漏洩を防止することができる。
【００３１】
実施最良形態２
図５は実施最良形態２による熱分解施設の要部縦断面図を示し、吸引手段２１を常時運転している場合、吸引手段２１により捕集ダクト１７，１８から漏洩ガスを分解ガス燃焼炉１６へ送る配管３１にガスセンサ１９，２０を設けている。回転炉１の近傍は放熱により温度が高くなっているので、ガスセンサ１９，２０の耐熱特性が低い場合、捕集ダクト１７，１８外の配管３１に設けることにより、ガスセンサ１９，２０の損傷を防止する。その他の構成、効果は実施最良形態１と同様である。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】この発明の実施最良形態１による熱分解施設の構成図である。
【図２】図１の要部縦断拡大図である。
【図３】実施最良形態１による捕集ダクトの外形図である。
【図４】実施最良形態１による排気ブロア及びエゼクタによる燃焼排ガス及び分解ガスの風量調整の説明図である。
【図５】実施最良形態２による熱分解施設の要部縦断面図である。
【符号の説明】
【００３３】
１…回転炉
２…外部加熱手段
４，６…シール部
５，７…静止ボックス
１５…エゼクタ
１６…分解ガス燃焼炉
１７，１８…捕集ダクト
１９，２０…ガスセンサ
２１…吸引手段
２２…警報装置
２４…排気ブロア
２６…排気ダクト
３１，３３…配管
３２…導入ダンパ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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